Тема 2.8 то і ремонт пво

Заняття 1 Ремонт противикидного обладнання бурових установок

Зміст заняття

1 Ремонт та експлуатація плашкових превенторів

2 Ремонт та експлуатація універсальних превенторів

3 Відомості про умови роботи та причини виходу з ладу превенторів

1 Швидкозношуваними деталями превенторів є гумові ущільнюючі елементи і плашки.

При поточному ремонті превенторів проводять наступні профілактичні і ремонтні роботи: перевірку стану ущільнюючих елементів і при необхідності їх заміну, перевірку стану кріпильних деталей і при необхідності їх підтягування, перевірку стану системи управління превенторами, перевірку роботи превенторів шляхом їх закриття і відкриття, відновлення або заміну неосновних деталей (ущільнюючі елементи, плашки, кільця ущільнювачів), мащення деталей, що труться.

При капітальному ремонті проводять повне розбирання превенторів, дефектування всіх деталей, відновлення або заміну деталей (зокрема поршнів і циліндрів гідроприводу), ремонт корпусу і системи управління, випробування і фарбування.

Перед розбиранням превентори очищають від бруду і промивають.

На початку розбирання плашкового превентора від’єднують від корпусу масло- і паропроводи. Потім вигвинчують болти і провертають відкидну кришку навколо осі шарніра, висувають плашку за допомогою гвинта, виймають плашку із замкового з’єднання штока і від’єднують відкидну кришку від корпусу превентора, вийнявши осі шарніра.

Потім в такій же послідовності знімають другу кришку в зборі з гідроциліндром.

Після цього приступають до розбирання гідроциліндрів: знімають вилку з гвинта, відгвинтивши гайку і вийнявши палець кріплення вилки до гвинта; знімають кришку гідроциліндра, відгвинтивши стяжні шпильки; вигвинчують гвинт з гайки; виймають поршень з циліндра. Потім, відгвинтивши болти, знімають гумові ущільнення з плашок.

Після закінчення розбирання превентора всі деталі промивають і піддають дефектуванню відповідно до технічних умов на вибраковування деталей при ремонті.

Ремонт корпусу превентора полягає у відновленні або перенарізанні кріпильних різьб, зачистці від задирів і забоїн поверхонь канавок для металевих ущільнюючих кілець і поверхонь, по яких переміщають плашки.

Зношені плашки замінюють новими або відновлюють електродуговим наплавленням з подальшою механічною обробкою до номінальних розмірів; зношені гумові ущільнення замінюють новими.

Превентор збирають в послідовності, зворотній до розбирання.

При збиранні слід звертати особливу увагу на установку гумових ущільнюючих кілець між відкидними кришками, корпусом і ущільненням штоків і не допускати їх перекосу і затискання.

Устаткування для герметизації устя свердловини застосовують як противикидне устаткування, що не працює в процесі буріння, і використовують у випадку прояву в свердловині. Це устаткування може бути використано для регулювання тиску в свердловині в процесі буріння. Проте як в тому, так і в іншому випадках відмова в роботі його може привести до важких наслідків і в деяких випадках до загибелі людей. Несправна робота цього устаткування особливо небезпечна при бурінні на морі, де боротьба з відкритими фонтанами нафти найбільш важка.

Для забезпечення справної і надійної роботи необхідно виконувати наступні умови:

- монтувати устаткування відповідно до інструкції заводу-виробника;

- перевіряти монтаж і проводити випробування устаткування на пробний і робочий тиск;

- систематично в процесі проводки свердловини доглядати за устаткуванням і робити пробні його випробування у встановлені терміни, незалежно від того, використовується воно чи ні.

Для роботи противикидного устаткування при мінусових температурах повинна бути приєднана система обігріву або його слід утеплити так, щоб усі системи працювали справно при температурі навколишнього середовища до мінус 40 °С. Противикидне устаткування може експлуатуватися в двох режимах роботи: нормальна робота, коли безпосередньої загрози викидів і газопроявів немає; оперативна готовність при проходженні пластів з можливими нафтогазовими проявами, при цьому все повинно бути ретельно перевірено відповідно до заводської інструкції і готове до роботи у будь-який момент.

У періоди нормальної роботи буровий майстер повинен у процесі СПО перевіряти справність превенторів, засувок і системи їх управління, а при бурінні й інших операціях перевіряти справність дії превенторів і засувок один раз на тиждень і результати перевірки заносити в журнал. При герметизації свердловини додатковий тиск на викиді превенторів слід знижувати поступово по 0,3 – 0,7 МПа на хвилину.

Допускається зміна плашок превенторів на буровій. Для цього плашки приводять в крайнє відкрите положення; розгвинчують гвинти кріплення кришки до корпусу і відкривають її; висувають частково плашку з кришки і знімають її з виступу штока; замінюють вкладиші або ущільнення. Для зміни плашок гідросистему не розбирають. При відкритті кришки превентора необхідно кожного разу виймати торцеві ущільнення, очищати канавки і торцеві поверхні кришки і корпуси, порожнину плашок і самі плашки від бурового розчину і вибуреної породи, оскільки вона перешкоджає повному відкриттю плашок.

Регулярно один раз на 2 – 3 місяці перевіряють стан гумових ущільнень і замінюють їх при виявленні навіть невеликих пошкоджень. Гумові ущільнення замінюють повністю один раз на 2 роки. Масло в гідросистемі перевіряють не рідше, ніж один раз на 3 місяці. Допускають вміст домішок в ньому не більше 0,05%. При забрудненні гідросистеми масло зливають, промивають систему бензином, просушують і заповнюють свіжим маслом.

Тиск азоту в гідроакумуляторі перевіряють не рідше одного разу на місяць. При тиску азоту менше 5,5 МПа доводять його до тиску 6,5 МПа. Рівень масла в баку і справність всіх манометрів необхідно перевіряти також один раз на місяць. Мастило необхідно замінювати відповідно до заводської інструкції.

У процесі експлуатації всі маніфольди щодня перевіряють шляхом відкриття засувок. Витоки рідини в маніфольді свідчать про несправність його ущільнень. Відмічені несправності негайно усувають.

2 Ремонт універсального превентора полягає в заміні кільцевого гумового ущільнюючого елементу і самоущільнюючих манжет кільцевого плунжера.

Універсальний превентор розбирають у наступному порядку: відгвинчують болти кришки і вигвинчують кришку з корпусу превентора, виймають гумовий елемент ущільнювача, а потім з корпусу витягують кільцевий плунжер і знімають з нього манжети.

До відремонтованих превенторів висувають такі основні вимоги:

- деталі превенторів повинні бути виготовлені або відремонтовані в повній відповідності з чинними кресленнями і технічними умовами на ремонт. Знос деталей, які використовують повторно, не повинен перевищувати граничних розмірів, встановлених технічними умовами на вибраковування деталей при ремонті;

- різьби шпильок і гайок не повинні мати зносу, забоїн і заусениць; гайки повинні легко нагвинчувати від руки, але не мати люфту;

- поверхні ущільнюючих кілець і канавок під них не повинні мати забоїн, рисок і задирів; кільця не повинні мати деформацій;

- не допускаються сліди зносу і місцеві пошкодження, які впливають на герметичність, в гумових ущільнювачах;

- плашки повинні вільно переміщатися при обертанні гвинта за допомогою важеля завдовжки 0,5 м;

- превентори повинні бути випробувані гідравлічним тиском;

- превентори повинні бути пофарбовані, а ущільнюючі поверхні і частини, що труться, змащені антикорозійним мастилом або солідолом.

3 Матеріал устьового обладнання, з’єднуючись з сірководнем, піддається сульфідному розтріскуванню при знаходженні його вузлів в напруженому стані. Так при згині та розтягуванні спостерігається крихкість та розтріскування, стиску – загальна корозія під дією сірководню та хлору: на поверхні деталей з’являється тонка плівка продуктів заліза та сірки, при накопиченні яких в первинний момент корозія уповільнюється. Через деякий час поверхні деталей покриваються шаром темного кольору, потім іржею. Одночасно в метали шпильок проникає атомарний водень, утворюючи мікротріщини – домінуючий фактор у руйнуванні обладнання – накопичення на поверхні деталей водню, а потім поступове проникнення їх в кристалічну решітку металу. Між атомами напруженого металу утворюються молекули водню, які, створюючи високі внутрішні тиски, утворюють мікротріщини, які призводять до крихкості.

Сульфідне розтріскування – результат впливу атомарного водню, що вивільнюється при реакції Н₂S з металом в присутності води і призводить до виникнення нерозгалужених мікротріщин в зернах металу. Вчені зазнчають, що цей процес прискорюється при температурі від 23° до 82°С, а з підвищенням понад 82°С швидкість проникнення атомів водню в метал обладнання зменшується.

Показник надійності ущільнюючих гумових ущільнюючих елементів – напрацювання на відмову, нормативне значення якого передбачає безвідмовну їх роботу при протягуванні колони труб довжиною не менше 2000 метрів при тиску в свердловині до 10 МПа.

Гумові вироби вміщують суполімери нітрилу, неопрену і натурального каучуку. Вироби з натурального каучуку швидко втрачають свої якості при контакті з вуглеводнями і сірководнем, але в умовах холодного клімату і у воді працюють краще, ніж синтетичні вироби. Синтетичні гуми, основним компонентом яких є нітрил та неопрен, отримали найбільше розповсюдження у нафтопромисловій практиці, тому що вони задовільно працюють у середовищі вуглеводнів і сіркокодню.

При зберіганні усіх типів гуми світло і повітря негативно впливають на їх якість. Точна хімічна дія повітря і світла не зовсім з’ясована. Однак встановлено, що озон (О₃) – активна форма кисню – найшкідливіша для гумових виробів. Дія озону характеризується появою досить глибоких тріщин у гумових виробах.

Як і сталь, гума зазнає окислення під дією кисню. Окислення характеризується утворенням твердого шару і невеликих тріщин. Тепло також шкідливо впливає на гуму, прискорюючи процес твердіння, особливо при наявності озону і кисню.

Озон діє на гумові вироби найбільше у точках напруження, тому будь які розтягування або вигинання деталей при зберіганні сприяють прискоренню старіння. Термін “старіння” означає сукупність дій усіх вищевказаних руйнуючих факторів через обумовлений період часу.

У нафтопромислових умовах нескладно виконати правила, випробувані дослідними шляхами, що забезпечить задовільні результати зберігання гумових деталей. Ці правила зводяться до наступних:

- тримати вироби з гуми у темному місці сухого приміщення, далі від сонячного і штучного світла, вікон і опалювальних приладів;

- у приміщенні повинно бути відсутнє іскроутворююче обладнання, неприпустиме сусідство з приміщеннями електрозварювальних ділянок і електроперетворювачів;

- у тарі з надписом року надходження повинна знаходитись кількість деталей, що забезпечують потребу одного року, не допускають залежування деталей з простроченим терміном зберігання;

- зберігати гумові деталі у ненапруженому стані, не тримати комплекти (наприклад, плашки превентора у зборі) в складеному стані, коли гумові вироби розтягнуті; у місцях, де гума напружена, треба забезпечити їх періодичний огляд, щоб вчасно виявити ознаки старіння;

- не можна тримати гумові вироби на верхніх полицях біля даху, бо тепло, яке проникає крізь нього, викликає їх гальванізацію;

- гарний ефект щодо захисту від озону досягається, коли гумові вироби зберігають у дерев’яних ящиках, складених у дерев’яних приміщеннях;

- зберігати вироби з гуми понад 2 роки без спеціальної консервації не рекомендується;

- коли вироби зберігають тривалий час (понад 2 роки), їх слід покривати консервуючою сумішшю, яка містить в собі віск;

- треба пам’ятати, що при низькій мінусовій температурі гумові вироби стають крихкими і руйнують від слабких ударів та при невеликих деформаціях;

- гумові вироби, що підлягають зберіганню при низьких температурах, додатково пакують у картонні ящики комплектами для разового користування.

Нові гумові вироби або такі, що знаходилися тривалий час на зберіганні, перед використанням треба ретельно оглянути з метою виявлення тріщин або твердої кірки на поверхні. Будь-які тріщини помітно виявляються, коли вироби розтягти або зігнути.

Заняття 2 Опресування ПВО після ремонту

Противикидне устаткування опресовують на герметичність внутрішнім гідростатичним тиском: на пробний тиск перед відправкою на бурову і на робочий тиск після монтажу на гирлі свердловини. Метою цих випробувань є перевірка герметичності плашок превентора чи кільцевого ущільнюючого елемента з бурильною трубою, а також різьбових з’єднань і кілець, ущільнювачів. Норма випробування превентора на пробний тиск указується в паспорті противикидного устаткування, і, як правило, пробний тиск рівний подвоєному робочому тиску, за винятком превенторів з діаметрами прохідних отворів 425 і 520 мм (таблиця 2.29). Максимальний тиск обмежується пробним тиском, вказаним в паспорті. Забороняється підвищувати пробний тиск вище від паспортного на вимогу споживача або технічного керівника бурового підприємства.

Таблиця 2.29 – Пробний тиск для випробування превенторів (ГОСТ 13862)

Діаметр прохідного отвору	Пробний тиск при робочому тиску, МПа
	14, 21, 35	70, 105, 140
до 350 мм	2Рроб	1,5Рроб
понад 350 мм	1,5Рроб

Для гідравлічного випробування виготовляють коротку обсадну трубу із товщиною стінки не менше 20 мм, яку встановлюють і бетонують в безпечному місці. Створюється замкнута система “превентор – насос високого тиску”. При необхідності превентор перевіряють на герметичність стиснутим повітрям.

Тривалість знаходження превентора під внутрішнім тиском (повітря) встановлюється заводом-постачальником. Превентор утримують під тиском протягом 30 хвилин, потім тиск скидають відкриттям крана високого тиску на розрядній лінії агрегату.

Після закінчення перевірки на герметичність превентор проходить візуальний контроль зовнішнім оглядом. Пробному випробуванню повинен бути підданий кожен превентор.

Превенторна установка перед відправкою на бурову повинна бути перевірена і опресована, при цьому пробний тиск повинен бути рівний робочому тиску превентора. У випадках, коли корпус превентора піддавався капітальному ремонту, зв’язаному із застосуванням зварювальних і токарних робіт, перед відправкою на бурову він повинен бути випробуваний на міцність корпусних деталей (таблиця 2.29).

Превентори, у яких при випробуванні виявлені протікання або помітне потіння, направляють на повторне розбирання, ревізію і збирання з метою виявлення їх причин.

Опресовування оформляють записом у паспорті противикидного устаткування і актом випробування на пробний тиск у механічній майстерні.